采用人工光照的植物工厂比露天种植受作物栽培环境因素的影响更小,作为解决世界粮食问题的解决方案之一而受到关注。然而,植物工厂的栽培成本高于露天种植,目前,工厂化种植的有利可图的作物品种仅限于那些体型较小或生长期较短的品种。番茄是世界各地主要消费作物之一,但由于其株高和株宽较大,尚不适合在植物工厂中大规模生产。本研究利用 CRISPR–Cas9 方法对 GABA 超积累番茄品种#87-17 的 DWARF( D ) 和 SELF-PRUNING( SP ) 基因进行基因组编辑,以生产矮化番茄植株。在 T 1 基因组编辑代中获得了所需性状,果实性状与原始品种几乎相同。另一方面,含有 d 和 sp 突变的 #87-17 与 Micro-Tom 之间的 F 2 杂交品种矮化,但果实表型是两个品种性状的混合。这表明使用 CRISPR–Cas9 对这两个基因进行基因组编辑可以有效地赋予适合植物工厂化栽培的性状,同时保留原始品种的有用性状。
Faba Bean(Vicia Faba L.)是在全球各种气候下种植的豆科植物。它具有增加种植的高潜力,可以满足人类饮食中更多基于植物的蛋白质的需求,这是更可持续的食品生产系统的先决条件。对农作物多样性面板的表征可以确定植物育种目标特征的变化和遗传标记。在这项工作中,我们收集了来自世界各地的220种Faba Bean的多样性面板,这些面板由基因库材料和市售品种组成。这项研究的目的是量化目标性状的表型多样性,以分析育种对这些特征的影响,并通过全基因组关联研究(GWAS)鉴定与性状相关的遗传标记。在两年内在北欧纬度的领域条件下进行表征,发现对11种农艺和种子质量特征有很大的基因型变异和高宽义的遗传力。成对的相关性表明,种子产量与植物高度,每植物的种子数量以及成熟天数正相关。此外,对于早期的流量饰品和较大种子的加入,对豆象鼻损伤的敏感性显着较高。在这项研究中,没有发现较高的种子蛋白质含量的屈服罚款,但是蛋白质含量与淀粉含量有负相关。我们的结果表明,尽管Faba豆质种质的繁殖进展导致每植物的产量和种子数量增加,但它们也导致了延迟浮躁和成熟发作的选择压力。三个DARTSEQ基因分型鉴定6,606个单核苷酸多态性(SNP),通过对齐Faba Bean参考基因组。这些SNP用于GWAS,揭示了51个与十个评估性状相关的新型SNP标记。
野生Emmer(Triticum turgidum ssp。dicoccoides)基因型的高核值和对各种压力的良好耐受性;因此,已经进行了一些QTL(定量性状基因座)研究,以发现有利的等位基因被渗入现代小麦品种。鉴于QTL性质的复杂性,它们与环境的相互作用以及其他QTL的相互作用,因此在小麦育种计划中使用了少量基因型。meta-QTL(MQTL)分析有助于简化现有的QTL信息,识别稳定的基因组区域和可能的候选基因,以进一步等位基因渗入。这项研究旨在使用过去14年的QTL信息来鉴定在不同的环境条件和遗传背景之间稳定的QTL区域,以基于17个独立研究的野生Emmer中的不同特征。总共将41个特征分类为质量特征(16),矿物组成性状(11),与非生物相关的特征(13)和与疾病有关的特征(1)。分析揭示了852个QTL分布在所有14种染色体上的野生Emmer,平均每个染色体61 QTL。质量特征的QTL数量最高(35%),其次是矿物质含量(33%),与非生物相关的特征(28%)和与疾病相关的特征(4%)。谷物蛋白含量(GPC)和千核重量(TKW)与检测到的大多数QTL有关。总共确定了43个MQTL,简化了信息,并将平均置信度间隔(CI)从22.6厘米降低到4.78 cm。这些MQTL与不同类别的多个特征有关。九个候选基因被鉴定为几个稳定的MQTL,有可能导致诸如质量,矿物质含量和非生物应力抗性之类的特征。 这些基因在各种植物过程中起着至关重要的作用,例如碳水化合物代谢,氮同化,细胞壁生物发生和细胞壁可扩展性。 总体而言,这项研究强调了在小麦育种计划中考虑MQTL分析的重要性,因为它确定了与多种特征相关的稳定基因组区域,从而为改善各种环境条件下的小麦品种提供了潜在的解决方案。九个候选基因被鉴定为几个稳定的MQTL,有可能导致诸如质量,矿物质含量和非生物应力抗性之类的特征。这些基因在各种植物过程中起着至关重要的作用,例如碳水化合物代谢,氮同化,细胞壁生物发生和细胞壁可扩展性。总体而言,这项研究强调了在小麦育种计划中考虑MQTL分析的重要性,因为它确定了与多种特征相关的稳定基因组区域,从而为改善各种环境条件下的小麦品种提供了潜在的解决方案。
随着 COVID-19 疫苗的可及性不断提高,个人选择在疫苗接种中的作用也在不断增强,并不是每个人都愿意接种疫苗。探索人格特质与疫苗接种之间的关联可以揭示一些个人层面的疫苗接种驱动因素和障碍。我们使用了五因素模型领域及其子特质的自我评分和线人评分,(a) 在接种疫苗时大约使用 100 个性格细微差别 (100NP) 项目池 (N = 56,575) 进行测量,(b) 在大流行前十年平均使用 NEO 人格清单-3 (NEO-PI-3;N = 3,168) 进行测量。我们测试了单个领域和项目(在 100NP 样本中)或方面(在 NEO-PI-3 样本中)与疫苗接种的关联,以及它们使用在独立样本分区中训练和测试的弹性网络模型预测疫苗接种的集体能力。尽管 NEO-PI-3 领域和方面无法预测十年后的疫苗接种情况,但在 100NP 样本中,这些领域与疫苗接种相关,在控制年龄、性别和教育水平后,接种疫苗的人在神经质和亲和性方面的得分略高,在开放性方面的得分较低。总的来说,这五个领域预测疫苗接种的准确率为 r = 0.08。在项目层面,关联性更强。平均而言,接种疫苗的人更有科学头脑、政治自由、尊重规则和权威、焦虑,但精神、宗教和自信程度较低。100NP 项目总体预测疫苗接种的准确率为 r = 0.31。我们得出结论,未接种疫苗的人可能是一个心理上异质的群体,并强调了疫苗接种运动中一些潜在的行动领域。
大豆[Glycine Max(L.)Merr。]由于其有价值的种子成分,是全球重要的农作物,代表了全球农业贸易的最大,最集中的部分(Gale等,2019)。农作物在世界上可耕地的大约6%上种植,由于其独特的种子份量而被称为“金色奇迹豆”,约占总蛋白质餐食的70%,超过60%的全球油料生产总量(Hartman et al。,2011,2011; 2011; 2011; 2011年; 20122年;美国202222222222222岁; Vieira&Chen&Chen&Chen&Chen,2021。在2021年,世界大豆生产总计37170万吨(MT),巴西(134.9吨),美国(120.7吨)和阿根廷(46.2吨)(46.2吨)(FAO,2023年),巴西(134.9 MT),美国(120.7 MT)(FAO,120.7 MT),总计81.2%的生产。国际对大豆的需求是由独特的种子成分概况提供的多功能饲料,食物和工业最终用途的驱动的。这一需求也受到中国的影响很大,中国购买了65%的全球大豆供应(De Maria等,2020; Gale等,2019)。此外,与其他世界粮食作物相比,大豆的生产面积百分比最高,从1970年代到2010年代,并且在全球收获的地区和生产量中持续增长(FAO,2023; Hartman等,2011)。饲料和食品成分通常会影响大豆的整体生产,而工业目的历史上已经通过副产品获得了附加的价值。大豆种子由五个主要种子成分组成:蛋白质,油,碳水化合物(溶液和不溶性),灰分和水(通常显示为水分含量)。大豆粉(肥大,蛋白质,碳水化合物和灰分合并)通过营养元素,能量含量和饲料转化率来解释种子价值的大部分,而1吨大豆可以生产约79,000千克的餐食(USB,20222222; USSEC,2022)。因此,大多数大豆都被压碎,以将餐与其他成分(例如油)分开,以提取最高价值。
帕金森氏病(PD)是第二大流行的神经退行性疾病,特征是Bradykinesia,Tremors和姿势不稳定性[1,2]。PD的主要原因是黑质中多巴胺能神经元的变性[3,4]。已经观察到免疫系统有助于PD的进展[5,6]。CNS炎症,包括反应性小胶质细胞和星形胶质细胞激活,增强了[7-9]。然而,中央免疫系统与PD外周免疫系统之间的关系尚不清楚。研究表明,周围免疫细胞迁移到中枢神经系统并触发炎症。此外,循环中的免疫细胞,免疫蛋白和细胞因子都与PD相关[10]。探索周围免疫特性与PD之间的联系,我们采用了Men-Delian随机化(MR)方法[11]。MR评估了博览会和结果之间的因果关系,并用于研究疾病危险因素[12]。使用大型欧洲全基因组关联研究(GWAS)的数据,我们进行了两样本的MR分析,发现单核细胞中CX3CR1的表达与PD的风险有关。
自然界中发现的许多复杂性和多样性都是由非线性现象驱动的,这对于大脑而言是正确的。非线性动力学理论已成功地从生物物理学的角度来解释大脑功能,统计物理学领域在理解大脑的连接性和功能方面继续取得了重大进展。这项研究使用生物物理非线性动力学方法研究了复杂的大脑功能连通性。我们的目标是在高维和非线性神经信号中发现隐藏的信息,以期为分析功能复杂的网络中的信息过渡提供有用的工具。利用相肖像和模糊复发图,我们研究了复杂大脑网络功能连通性中的潜在信息。我们的数值实验包括合成线性动力学神经时间序列和生物物理逼真的神经质量模型,表明相位肖像和模糊复发图对神经动力学的变化高度敏感,并且它们也可以用于基于结构连接的功能连接来预测功能连接。此外,结果表明,神经元活性的相轨迹编码低维动力学,以及相位肖像形成的极限循环吸引子的几何特性可用于解释神经动力学。此外,我们的结果表明,相肖像和模糊复发图可以用作功能连接性描述,并且两个指标都能够捕获和解释特定认知任务期间的非线性动态行为。总而言之,我们的发现表明,作为功能连通性描述符,相位肖像和模糊复发图可以非常有效,从而为大脑的非线性动力学提供了宝贵的见解。
研究以定量结构性质关系(QSPR)分析为中心,重点是各种图能量,研究了诸如Me-氯喹酮,Sertraline,Sertraline,Niclosamide,Tizoxanide,Pha-690509,Irricasan,Emricasan,Emricasan和Sofosbuvir等药物。采用计算建模技术,旨在发现这些药物的化学结构及其独特特性之间的相关性。结果阐明了结构特征和药理学特征之间的定量关系,从而提高了我们的预测能力。这项研究显着,通过对这些药用化合物的结构质质连接提供基本见解,从而有助于药物发现和设计。值得注意的是,某些基于光谱的描述符,例如正惯性能,邻接能量,算术几何能,第一个Zegrab能量和谐波指数,表现出高于0.999的强相关系数。相反,众所周知的描述符,例如扩展的邻接,拉普拉斯和无价的拉普拉斯光谱半径,以及第一个和第二个Zagreb estrada指数的性能较弱。文章强调了图形能量和线性回归模型的应用,以有效预测药理特征,通过阐明分子结构与药理特征之间的关系来有效地增强药物发现过程并帮助有针对性的药物设计。
花生 (Arachis hypogaea L.) 是一种重要的异源四倍体油料和食用豆科作物。中国是世界上最大的花生生产国和消费国之一。然而,花生在中国的迁移和分化背后的基因组变异仍不清楚。本文我们基于对 390 个花生种质的重新测序报告了全基因组变异图,表明花生可能分别被引入中国南部和北部,形成了两个栽培中心。选择性扫描分析强调了花生改良过程中两个亚基因组之间的不对称选择。来自华南地区的经典谱系为研究人工选择对花生基因组的影响提供了背景。全基因组关联研究确定了 22,309 个与 28 个农艺性状的显著关联,包括植物结构和油脂生物合成的候选基因。我们的研究结果揭示了花生在中国的迁移和多样性,并为花生改良提供了宝贵的基因组资源。
谷物宽度和重量2(GW2)是一种E3-泛素连接酶编码基因,对谷物物种中谷物的大小和重量负调节。因此,建议禁用GW2基因活性以提高作物生产率。我们在这里表明,大麦GW2.1同源物的CRISPR/CAS介导的诱变会导致细长谷物的发展和蛋白质含量增加。同时,GW2.1功能的损失引起了由于尖峰数量减少和谷物设置低而引起的明显晶粒屈服不足。我们还表明,GW2.1缺乏作物产量和蛋白质含量引起的相反作用在很大程度上与培养条件无关。这些发现表明大麦GW2.1基因对于产量和晶粒性状之间的优化是必需的。总的来说,我们的数据表明,大麦中GW2.1基因活性的丧失与多效性效应相关,对生成器官的发展以及因此谷物产生产生了负面影响。我们的发现有助于更好地理解谷物的发育以及GW2.1控制大麦的定量和定性遗传改善中控制的UTI。